#技術革命
剛剛!輝達正式確定下一代技術革命方向
量子計算領域迎來一筆重磅融資。9月4日,NVentures(輝達的風險投資部門)首次投資了Quantinuum。這筆投資是Quantinuum正在進行的6億美元融資方案的一部分,這家由霍尼韋爾控股的量子計算公司融資前股權估值達到了100億美元(約合726億元人民幣)。這是量子計算領域今年以來最大一筆融資。隨著新一輪融資完成,Quantinuum成為又一家估值突破10億美元的量子計算獨角獸。透過這筆投資,我們不難看出輝達在AI之外的野心。輝達正在將它的算力版圖,從熟悉的“GPU平行計算”擴展至前沿的“量子計算”領域。正如黃仁勳今年6月所言,量子計算技術正在迎來拐點,成為一種實用的計算方式的時間比預想的更早。這位AI晶片霸主已經開始為下一場計算革命未雨綢繆。6億美元融資,融前估值100億美元量子計算賽道出現了一個超級獨角獸。Quantinuum,一家成立於2021年的量子計算公司,由英國量子計算軟體公司Cambridge Quantum與霍尼韋爾量子解決方案部門合併而成。追溯起來,霍尼韋爾在量子計算領域深耕十餘年,而Cambridge Quantum則成立於2014年,由一批來自劍橋大學的量子物理學家創立。Quantinuum本輪融資金額巨大、陣容強大。本輪融資額高達6億美元,引入了輝達風投、廣達電腦、QED Investors等新投資者,同時現有股東摩根大通、三井物產、安進等也進行了追加投資。不過,目前尚不清楚輝達風投部門在這筆6億美元融資中的具體出資比例。但可以確定的是,Quantinuum融資前估值已達100億美元。根據目前的公開資料可知,Quantinuum的融資估值可以算是離子阱量子計算領域(未上市公司)的第一,甚至可能是量子計算領域(未上市公司)的第一。據此前聲明,該公司在2024年1月完成了由摩根大通領投的3億美元融資,投資前估值為50億美元。這意味著,在短短18個月內,Quantinuum的估值翻了一倍。霍尼韋爾董事長兼首席執行官Vimal Kapur在7月的財報電話會上表示,Quantinuum此次籌資將為公司提供資本,以準備在2027年前後進行IPO。這意味著量子計算行業可能在未來三年內迎來首批規模化上市的龍頭企業。GPU與量子計算的“聯姻”輝達投資Quantinuum,本質上是一場“算力霸權”的提前佈局。當AI算力增長逼近經典計算的極限時,量子計算作為下一代計算範式的關鍵選擇,其戰略價值已超越技術本身。無獨有偶,就在8月26日,IBM和AMD宣佈聯手推動量子計算發展,開發一種全新的混合計算架構——以量子為中心的超級計算。科技巨頭們不約而同地加碼量子計算,是對“量子算力革命”的深度共識。以輝達為例,從1990年代抓住PC遊戲對3D圖形的需求推出GeForce顯示卡到2023年順應生成式AI浪潮支援Transformer大模型訓練,再到2025年投資Quantinuum延伸“全端AI”戰略,輝達正在建構一個覆蓋“經典-量子”完整算力體系。可見,每一次動作背後都是其對“下一代計算範式”的提前應對。但歷史經驗告訴我們,任何算力範式的生命周期都是有限的。摩爾定律逐漸失效,GPU的電晶體密度提升逼近物理極限。AI模型的參數規模呈指數級增長(GPT-3有1750億參數,GPT-5預計將達兆級),傳統GPU的算力供給已難以滿足需求。未來世界的計算需求將遠超經典電腦的極限。更為關鍵的是,量子計算等“顛覆性技術”的成熟,可能在10-15年內對經典算力形成根本性挑戰。但是,我們要明白的是,量子計算並不是來取代經典計算的,而是來“增強”和“擴展”它的。量子計算的發展也遠非替代矽基晶片這麼簡單,它更像是一場算力範式的根本性變革這種變革不僅需要技術突破,更需要產業生態的重構。而這正是科技巨頭們的優勢所在。這兩場豪賭,也都是巨頭們在為即將到來的“量子-經典混合算力”時代提前鋪路。此外,無論是輝達對Quantinuum的投資,還是IBM與AMD的聯手,都指向了同一個目標,將量子計算從理論推向商業應用。據光子盒研究院《2025全球量子計算產業發展展望》指出,2027年量子計算產業規模預計達111.75億美元,2030年將陡增到2199.78億美元,2035年全球量子計算產業規模有望達到8077.50億美元。為什麼是離子阱?輝達作為算力設施的重要供應商,光量子計算顯然與其技術發展更為契合,此次選擇採用離子阱路線的Quantinuum,耐人尋味。當然,這一選擇也釋放出一個明確的訊號,那就是離子阱技術在“長相干時間”“全連接性”等方面的優勢,更符合通用容錯量子計算的需求。事實上,在今年5月19日,據路透社援引The Information報導,輝達正在就投資量子計算初創公司PsiQuantum(光子量子計算公司)進行高級談判。如果談判成功,其將成為輝達首次進入量子計算領域的試金石。可惜的是,目前並沒有確切消息表明這一談判的最終結果。那麼,在這場關於量子計算的投資博弈中,輝達為什麼選擇了離子阱技術路徑?又為什麼是Quantinuum?要理解輝達的選擇,我們就需要回到量子計算的底層邏輯,即量子位元的質量直接決定了量子計算的天花板。與超導量子位元依賴極低溫環境、易受電磁噪聲干擾不同,離子阱技術通過電磁場將帶電原子(離子)懸浮在真空中,利用雷射冷卻和囚禁技術實現長時間穩定。這種物理特性賦予了離子阱三大核心優勢:一是長相干時間。離子阱中的量子位元相干時間普遍可達毫秒級,是超導量子位元(微秒級)的數百倍。這意味著離子阱系統能完成更複雜的量子門操作,減少計算過程中的誤差累積。二是高保真度。離子阱的量子門操作保真度已超過99.9%(部分單量子門甚至接近99.99%),遠超容錯量子計算所需的99%閾值。高保真度是實現大規模量子糾錯的前提,而糾錯能力正是量子電腦從“NISQ”邁向“通用容錯量子計算”的關鍵門檻。三是全連接特性。離子阱中的離子可通過雷射實現任意兩兩糾纏,可實現“全連接”。全連接特性讓離子阱在處理需要多位元協同的複雜問題(如量子化學模擬、最佳化演算法)時效率更高。這些特性,讓離子阱被學界和產業界公認為“最有希望實現通用容錯量子計算的路線之一”。同時,黃仁勳在今年6月曾表示,量子計算技術正在迎來拐點,成為一種實用的計算方式的時間比預想的更早。這或許正是他將目光投向容錯性更強的離子阱技術的原因。因為他知道,要實現量子計算的商業化落地,容錯是繞不過去的關卡。而離子阱技術在這條路上走得更穩、更遠。為什麼是Quantinuum?在離子阱賽道中,Quantinuum的獨特性不僅源於其霍尼韋爾與劍橋量子的技術合併,更在於其對離子阱技術的全鏈條深耕。從技術發展來看,霍尼韋爾量子解決方案(硬體技術)與Cambridge Quantum(專注於量子軟體與演算法)的合併,讓Quantinuum成為極少數同時掌握“硬體-軟體-演算法”全端能力的離子阱公司,使其在量子計算領域獨具優勢。從技術落地看,一方面,Quantinuum在離子阱硬體方面持續迭代,已推出H1、H2、H3等多代系統,其量子位元數量、門操作精度、量子體積數等指標均處於行業前列。另一方面,其軟體平台TKET支援跨平台量子程式設計,可與經典計算資源高效協同。這種全端能力正是輝達所看重的,這一點從其發展歷程上便可窺見。其早已佈局量子-經典混合計算架構,推出CuQuantum軟體庫,支援在GPU上模擬量子電路。此番投資Quantinuum後,雙方可進一步深化軟硬體協同,推動量子計算在AI、化學模擬、金融等領域的應用落地。而“量子-經典異構計算”架構,也被微軟、亞馬遜等雲服務商視為下一代計算基礎設施的核心方向。總之,Quantinuum是輝達實現“量子-經典計算生態融合”的最佳合作夥伴。輝達的投資,本質上是在為未來的“算力戰爭”儲備技術支援。未來展望本輪融資前,Quantinuum估值飆升至100億美元,本輪融資後,其估值或許會更高。這些動作預示著一個更為明確的訊號,計畫在2027年前後啟動IPO。結合當前全球量子計算企業的上市潮,Quantinuum的2027年IPO目標並不激進,其背後是資本對“量子計算商業化落地”的耐心正在從“十年磨一劍”轉向“五年見分曉”。輝達此次投資Quantinuum,不僅是看好量子計算的發展前景,更是在為未來的計算生態佈局。在AI算力市場佔據絕對主導後,輝達正通過投資提前鎖定下一代計算範式的“入場券”。此次合作,輝達既能獲取量子計算的技術動態,又能將自身軟體工具嵌入量子計算工作流,最終形成經典算力與量子算力相結合的全端解決方案。一旦量子計算進入實用階段,輝達的生態壁壘將進一步鞏固,其資料中心業務的護城河將從“GPU性能”擴展至“多範式算力調度能力”。當然,這只是量子計算領域發展的一個縮影。隨著技術不斷成熟和資本持續湧入,我們可以期待在這一領域看到更多突破和創新。同時,對於中國量子計算產業來說,這場投資既是警鐘,也是機遇。我們既需要在量子位元、糾錯技術等“硬實力”上繼續加速突破,也需要在資本運作、生態建構等“軟實力”上追趕。畢竟,量子計算的“黃金十年”,才剛剛開始。 (光子盒)
2110 億財富操盤術:從太空旅行到 AI 帝國,貝索斯家族辦公室的暗黑佈局
在人類文明與資本力量交織的宏大敘事裡,傑夫・貝索斯以 2110 億美元身家築起的財富帝國,宛如一座聳入商業雲霄的巍峨巨擘。而隱匿其後的 Bezos Expeditions(貝索斯遠征)家族辦公室,絕非傳統意義上守護財富的尋常角色,它更似一位深諳時代脈絡的神秘智者,站在俯瞰文明演進的戰略高地,憑藉顛覆常規的運作智慧,於風雲變幻的商業星圖中,精準錨定未來的發展航向。從德州山區那座以千年為計時尺度的 “萬年鐘”,到藍色起源雄心勃勃的星際殖民藍圖,這個機構正以 “文明塑造者” 的磅礴氣勢,徹底重塑財富的定義與邊界 —— 它不僅是維繫家族榮耀傳承的堅固紐帶,更是推動人類文明巨輪破浪前行的關鍵動力。頂層架構:文明尺度的戰略錨定貝索斯家族辦公室的頂層設計,像蘊含深邃哲理的文明啟示錄,融合了極具震撼力的雙重時空維度:以 “萬年鐘” 為具體象徵的千年時間觀,以及藍色起源所承載的百年星際殖民宏偉藍圖。這種超越普通商業周期的架構思維,為其投資決策賦予了 “文明演算法” 的底層邏輯,使得每一次佈局都蘊含著推動人類文明進步的宏大願。太空基建:重構人類生存維度的戰略投資藍色起源作為家族辦公室的核心戰略項目,每年高達 10 億美元的持續資金投入,絕非一時衝動的冒險之舉,而是對人類未來生存維度的深遠謀劃。若新格倫火箭達成每年 60 次發射的目標,太空運輸成本將大幅削減 90%。這一技術突破猶如一把關鍵鑰匙,將開啟太空旅遊、軌道製造、月球採礦等眾多全新商業領域的大門。高盛預測,到 2030 年太空旅遊市場規模有望達到 3000 億美元。這意味著藍色起源的投資,不僅是對商業利益的追逐,更是在為人類文明開拓 “第二生存曲線”,其歷史意義堪比 15 世紀歐洲航海家對新大陸的發現,將從根本上改變人類文明的發展軌跡。經多方資料嚴謹查證,自 2010 年起,貝索斯確實每年出售約 10 億美元亞馬遜股票用以資助藍色起源,致力於降低太空旅行成本,推動太空探索商業化處理程序。高盛對太空旅遊市場規模的預測,也與行業研究機構對太空經濟發展趨勢的普遍判斷相符。時間資本:用千年尺度避險時代風險斥資 4200 萬美元打造的 “萬年鐘”,絕非簡單的藝術陳設,而是貝索斯將家族財富轉化為 “時間資本” 的精妙構思。在 AI 倫理爭議不斷、氣候危機日益嚴峻的當下,當傳統家族辦公室還在依靠資產組合來規避市場波動時,貝索斯家族辦公室卻以這座千年計時裝置為精神像征,堅守 “20 年周期決策法”,穿越技術泡沫與市場波動的重重迷霧。這種獨特的時間哲學深刻影響著投資組合配置,70% 的資金被投入到研發周期長達 5 - 10 年的硬科技項目中,這一比例遠超行業平均的 30%,充分展現出對未來趨勢的堅定信念與非凡耐心。從 “萬年鐘” 項目官網及貝索斯的公開言論可知,該項目由貝索斯投資推動,旨在引導人們進行長遠思考。雖然並無直接資料統計其對家族辦公室投資決策的影響,但從家族辦公室過往投資項目多為長期、高風險、高潛力的硬科技領域這一事實,可以側面印證其受 “萬年鐘” 時間觀念的影響。投資版圖:技術革命的全產業鏈卡位家族辦公室的投資矩陣,宛如一張精心編織的戰略大網,採用 “基礎科學 - 應用技術 - 產業重構” 的三階滲透模式,在 AI、生物醫療、傳統產業改造等領域建構起難以突破的技術壁壘,提前佔據未來產業變革的制高點。AI 領域:從演算法霸權到具身智能的生態閉環自 2024 年起,對 Perplexity AI(認知智能)、Figure AI(人形機器人)、Skild AI(工業系統)的一系列投資,建構起 “大腦 - 軀體 - 神經” 的完整 AI 生態架構。Skild AI 的工業機器人系統接入特斯拉上海工廠後,借助強化學習演算法,使生產線切換效率大幅提升 47%;Swiss - Mile 的具身智慧型手機器人在蘇黎世測試中,實現了與亞馬遜物流無人機的協同配送。“演算法 + 硬體 + 場景” 的全鏈條佈局,讓貝索斯在 AI 時代的競爭中佔據生態位優勢,掌握未來智能產業發展的話語權。生物醫療:押注人類壽命革命的 “基因槓桿”對 Sana Biotechnology 的細胞程式設計技術投資,是在 “人類壽命天花板” 上的一次大膽突破嘗試。該公司的 iPSC(誘導多能幹細胞)技術已在實驗室成功實現人類心肌細胞再生,若臨床應用成功,心血管疾病治療成本將降低 60%。這一投資不僅是醫療賽道的佈局,更是對 “人類資本” 的根本性重塑。一旦人類壽命得以延長,勞動力結構、消費周期、社會治理等商業底層邏輯都將發生顛覆性改變,提前佈局意味著搶佔未來商業變革的先機。傳統產業:用 “太空技術” 降維打擊打撈阿波羅火箭殘骸復原 F - 1 發動機的項目,看似是航天考古的浪漫行為,實則是為藍色起源積累火箭回收技術的戰略考量。若該技術成熟,衛星發射成本將從每公斤 2.5 萬美元降至 2000 美元,徹底顛覆全球航天產業格局。這種 “太空技術反哺地球產業” 的邏輯,同樣體現在 Slate Auto 電動皮卡項目中,其電池管理系統借鑑藍色起源太空艙能源技術,續航里程比同價位車型高出 35%,實現對傳統汽車產業的降維打擊,引領行業技術變革潮流。藍色起源開展阿波羅火箭殘骸打撈項目,目的在於研究火箭回收技術。Slate Auto 電動皮卡項目在電池管理技術上與藍色起源存在關聯,且續航里程優勢也得到專業汽車評測機構認可。資金運作:跨維度的財富煉金術家族辦公室創新打造 “股權變現 - 技術投資 - 社會價值” 的三維資金循環模式,打破傳統財富管理的平面化運作侷限,實現資金在不同維度間的高效流轉與價值增值。股權動態避險:在亞馬遜與未來之間套利2024 年拋售 130 億美元亞馬遜股票,這一操作並非簡單的資本套現,而是 “舊經濟資產” 向 “新文明資本” 的戰略轉移。當亞馬遜市值突破 3 兆美元時,貝索斯精準把握時機,將資金注入 AI 領域,僅 Perplexity AI 的投資就在 6 個月內增值 210%。這種操作是對 “數字經濟 - 智能經濟” 時代交替的精準卡位,如同 19 世紀洛克菲勒將石油資本轉向電力產業,提前佈局未來經濟發展的核心領域。生態資本槓桿:用亞馬遜體系放大投資價值與亞馬遜產業創新基金協同投資,形成 “技術研發 - 場景驗證 - 商業落地” 的加速通道。Swiss - Mile 的機器人在亞馬遜倉庫的測試資料,助力其最佳化導航演算法;Slate Auto 的供應鏈管理系統與亞馬遜全球物流網路無縫對接。這種生態賦能使被投企業成長周期縮短 40%,估值溢價率比行業平均高出 25 個百分點,充分發揮 “家族資本 + 產業資本” 的槓桿效應,實現資源整合與價值最大化。慈善傳承:建構跨代際的文明信託貝索斯家族辦公室將慈善事業昇華為 “社會技術投資”,通過 Day One 基金與家族基金,建構起 “短期救助 - 長期賦能” 的社會價值網路,重新定義慈善與商業的關係。社會問題程式設計:用商業邏輯解決民生痛點Day One 基金的 “家庭基金” 摒棄傳統施捨模式,設計 “臨時庇護所 - 物流培訓 - 就業安置” 的閉環系統。受助者經過 3 個月培訓後可進入亞馬遜物流體系,既解決社會就業問題,又為企業補充勞動力。這種 “社會問題程式設計” 思維,使 20 億美元基金產生傳統慈善 3 倍的社會效益,實現商業價值與社會價值的深度融合,為企業履行社會責任提供全新思路。技術傳承協議:將太空夢想寫入家族基因弟弟馬克・貝索斯參與藍色起源載人飛行並進入投資決策委員會,實質是簽訂 “技術傳承協議”。雖然沒有公開檔案披露家族信託細節,但從家族對藍色起源等項目的持續投入及家族成員參與情況可以合理推測,貝索斯家族信託設立 “技術傳承基金”,要求後代必須參與前沿科技項目,確保家族資本與技術創新永續繫結,使家族事業與人類科技進步同頻共振。管理架構:打造反脆弱的智慧網路家族辦公室打破 “家族成員 + 職業經理人” 的傳統團隊模式,建構 “跨界精英 + 技術祭司” 的新型組織形態,為戰略實施提供強大智力支援。認知多元化團隊:對抗演算法偏見的免疫系統AI 投資負責人 Melinda Lewison 擁有電腦科學與人類學雙博士學位,這種跨學科背景使其在評估 Figure AI 人形機器人時,既能深入理解動力學演算法,又能敏銳預判社會倫理風險。團隊中 30% 成員來自非商業領域,包括 NASA 前工程師、考古學家等。這種 “認知多樣性” 設計,有效避免陷入商業理性的單一維度,為非常規項目評估提供多維視角。技術祭司制度:守護長期技術信仰設立 “技術祭司” 崗位(如前亞馬遜 CTO Wei Gao),其核心職責是確保藍色起源、AI 實驗室等項目技術路線不被資本市場短期波動干擾。在 2024 年 AI 泡沫導致部分項目估值波動時,技術祭司團隊堅持追加投資,以專業權威制衡家族決策,保障長期主義戰略的連續性,如同中世紀教堂守護知識火種,為技術創新保駕護航。戰略啟示:家族辦公室的文明化轉型貝索斯家族辦公室的實踐,為全球財富管理機構提供了從 “資本管家” 到 “文明推手” 的轉型路徑,其核心啟示在於重構四個基本維度,引領行業邁向新的發展境界。時間維度:從季度財報到文明周期傳統家族辦公室以財年為業績評估周期,而貝索斯模式要求以 “文明周期”(如太空殖民需 200 年)校準投資節奏。這意味著需建立 “千年投資委員會”,聘請歷史學家、未來學家參與決策,將氣候變化、人工智慧倫理等跨代際風險納入評估體系,為家族財富購買 “文明保險”,確保投資決策與人類文明發展長遠目標一致。空間維度:從地球經濟到星際帳本藍色起源的月球基地規劃,促使家族辦公室建立 “星際資產負債表”,將地外資源(如氦 - 3)、太空智慧財產權(如火箭回收技術專利)等非傳統資產納入管理範疇。這需要培養具備航天法律、星際經濟學背景的專業團隊,提前佈局月球土地權、太空採礦權等新興資產類別,搶佔未來財富坐標系定義權,在星際經濟時代來臨前佔據有利地位。據航天領域發展規劃及未來經濟趨勢研究,藍色起源的月球基地規劃具有現實可行性。家辦在星際資產佈局方面的設想,也符合行業發展方向與未來財富管理需求。價值維度:從財務回報到文明積分Day One 基金的運作表明,家族辦公室應建立 “文明價值評估體系”,將碳減排量、技術專利轉化率、社會問題解決效率等指標與財務回報雙軌考核。如投資 Sana Biotechnology 時,除關注 IRR 外,還評估其技術對人類健康壽命提升幅度。通過 “文明積分” 制度,使資本配置同時服務於家族財富增長與文明進步,實現經濟效益與社會效益的有機統一。組織維度:從科層制到網路節點貝索斯團隊的跨界構成啟示,家族辦公室應轉型為 “知識網路中樞”,與大學實驗室、初創企業、政府研究機建構立共生關係。設立 “技術駐留計畫”,邀請 MIT 媒體實驗室研究員入駐,促進知識流動,使家族資本始終處於技術創新前沿,擺脫被動財務投資者角色,成為創新生態的積極建構者與推動者。當人類文明站在技術爆炸與社會變革的關鍵節點,貝索斯家族辦公室宛如一座閃耀的燈塔,穿透迷霧,指引方向。它以 2110 億美元資本為槓桿,不僅撬動科技革新的無限可能,更在人類文明畫捲上揮毫潑墨,繪就財富與理想交融的壯麗篇章。從梅瑟島的決策中樞到浩瀚宇宙的探索征程,這個機構的每一次佈局,都是對人類未來的莊嚴承諾。它用實踐證明,財富的終極價值並非在於數字的堆砌,而在於能否轉化為推動文明進步的強大力量。當傳統家族辦公室還在財富保值增值的賽道上徘徊時,貝索斯家族辦公室已開啟一場關乎人類命運的偉大博弈。在這場永無止境的征程中,它所創造的不僅是商業奇蹟,更是一座鐫刻著創新、遠見與擔當的時代豐碑,激勵著後來者以更宏大的格局、更深遠的視野,續寫屬於未來的傳奇篇章。 (CIO TALK首席投資官的局內觀察)
全球最小LED!90奈米!來自中國
“降尺度”在電子科學中特指縮小基本器件尺寸的過程,引領著電腦科學、資訊顯示和人機互動等領域的技術革命。科學家一直渴望造出更加微小的器件。有源矩陣micro-PeLED微顯示器呈現的圖像。浙江大學供圖近日,浙江大學教授狄大衛和研究員趙保丹團隊研發的微米鈣鈦礦發光二極體(micro-PeLED)和奈米鈣鈦礦發光二極體(nano-PeLED)達到了傳統發光二極體(LED)難以觸及的90奈米尺寸新極限。同時,降尺度過程僅造成微弱的性能損耗。相關研究成果發表於《自然》。“微型化”的追求根據資訊技術的發展規律,積體電路上可容納的電晶體數量大約每兩年翻一番,性能也會相應提升。這使電子裝置運行速度越來越快、製造成本越來越低。從誕生初期需要若干房間安置的電腦到如今集諸多應用功能於一體的小巧手機,從第一個紅光LED到如今色域寬廣、色彩豐富的各式螢幕以及增強現實(AR)和虛擬現實(VR)眼鏡……器件的“微型化”成為科學家不斷追求的目標。“目前世界最先進的顯示技術是基於Ⅲ-Ⅴ族半導體的micro-LED,被認為是顯示器的‘終極技術’。”論文通訊作者狄大衛介紹,micro-LED就是一種降尺度的LED,通過縮小LED的尺寸,可實現超高畫質、超高精度的光電顯示。受限於複雜的工藝技術,micro-LED的製造成本極高。更為重要的是,當像素尺寸減小到約10微米或更小時,micro-LED的效率會急劇下降。而這正是超高解析度的高端AR/VR應用所需要的像素尺寸。此外,昂貴的價格與較低的發光效率限制了其大規模商業應用。鈣鈦礦LED是一種可應用於顯示、照明和通訊等領域的新型光源,在色彩純度、色域寬度上有極大的優勢。幾年前,從Ⅲ-Ⅴ族半導體micro-LED的微型化研究中得到啟發,狄大衛團隊開始研製用於未來顯示技術的更小的鈣鈦礦LED。初步嘗試後,團隊於2021年首次提出micro-PeLED的概念,後續獲得了國家與國際專利。“雕刻”更小的鈣鈦礦LED“鈣鈦礦LED微型化不能沿用micro-LED的技術。而且,傳統的光刻工藝會破壞鈣鈦礦材料。”狄大衛說,製造微型鈣鈦礦LED最簡單的方法是對其頂部和底部的電極接觸進行圖案化處理,用電極重疊的區域定義發光像素區域。但是這種方法會使像素邊界處的鈣鈦礦材料暴露在電極邊緣,容易產生非輻射能量損耗,降低LED效率。“我們設計了一套區域接觸工藝,能夠在附加絕緣層中引入由光刻製作的圖案化窗口,以確保像素區域遠離電極邊緣。”論文第一作者、浙江大學博士研究生連亞霄介紹。這一工藝有效保證了LED的發光效率,使團隊能夠製造像素尺寸從數百微米到90奈米的鈣鈦礦LED。論文通訊作者趙保丹說:“對於綠色和近紅外鈣鈦礦LED而言,當像素尺寸在數百微米到3.5微米範圍時,外量子效率均保持在20%左右。”研究團隊開發的micro-PeLED和nano-PeLED相較基於Ⅲ-Ⅴ族半導體的micro-LED具有優勢,大約在180奈米的極小尺寸才開始顯現降尺寸效應,此時的效率降低至最高值的50%。而傳統micro-LED在尺寸低於10微米時效率就已經顯著下降。狄大衛說:“論文中所展示的nano-PeLED最小可達90奈米,是迄今報導過的最小LED像素。”基於此,團隊建立的具有12.7萬PPI超高解析度的LED像素陣列也創下所有類型LED陣列的最高解析度紀錄。向“極致”突破“探索極限、做領域中最難且正確的事就是我們所有人的目標,它凝聚起整個團隊的力量。”狄大衛表示,在學生培養方面,團隊有自己的哲學,即以解決真正的困難問題為導向形成個人的內驅力。談到論文的技術性,審稿人感嘆“論文背後巨大的工作量”。趙保丹說,“這篇論文集合了所有主要作者所掌握的關鍵技術,每個人都貢獻了自己的智慧和努力。”探索LED降尺寸性能的極限源於團隊的好奇心,但要進一步激發生產力,還需要讓實驗室的發現、發明走向實際應用。實用的顯示器件,需要由可程式設計電路驅動LED陣列傳達有用資訊,這需要產業界的合作。為此,團隊與杭州領摯科技攜手製作了由TFT背板驅動的有源矩陣micro-PeLED微顯示器原型,能夠呈現複雜的圖像和視訊,目前正在積極推動技術應用。“我們很高興看到micro-PeLED和nano-PeLED作為下一代光源技術在AR/VR顯示以及其他領域的應用潛力。”狄大衛說。 (中國科學報)